[发明专利]一种基于剪切模式下的低功耗磁流变悬置

说明书

本发明公开了一种以金属橡胶作为补偿的磁流变悬置。该悬置有传感器、控制器、补偿装置、阻尼缓冲装置等部分组成。通过模糊控制器对传感器采集到的加速度、位移等动态信号进行处理，控制流过缠绕在活塞上线圈电流的大小，继而控制磁流变效应改变装置的阻尼力。从而达到减弱发动机振动的目的。该款悬置结构简单，具有极强的可替换性，由于采用了剪切模式悬置具有极快的响应速度、并且该装置采用了金属橡胶作为补偿装置充分的发挥了金属橡胶小位移大刚度、寿命长的优势，并且活塞的特殊结构极大的降低了电流损耗，使得装置的功率低，耗能小，由于装置活塞的特殊结构使得活塞、以及磁流变液的发热低，提高了磁流变液体的次流变效应。

技术领域

本发明涉及冲击振动、缓冲、磁流变、金属橡胶等领域，具体为一种基于剪切模式下的低功耗磁流变悬置，应用于各种军民车辆的发动机、航空、航天、各种船舶发动机的主动隔振与噪声控制。

背景技术

发动机在为机械设备提供强劲动力的同时会产生高频、激烈的振动激励，这种振动对于发动机以及设备本身产生严重的危害。寻求一种积极可靠的隔振技术就变得非常的迫切。振动隔振技术已经从简单依靠橡胶、弹簧、或者采用金属橡胶这些被动的隔振技术到现在依靠感应器感受到振动压力信号、作动器输出相反方向的力以抵消振动的主动隔振技术，但振动噪声控制仍存在许多技术缺陷。被动式的隔振器虽然简单可靠，但是其刚度不可调控，只能在特定的频率下起到隔振作用，特别是低频振动噪声抑制困难。现有的主动式隔振装置大多为电磁主动器与被动隔振器并联，这类隔振器虽然刚度可调，隔振效果明显，但系统参数无法随时间和激励变化自适应调节。而现有的磁流变悬置常常使用橡胶主簧，这种主簧虽然效果明显，但是寿命低，并且一旦主簧损坏，整个悬置报废。因此这种悬置的寿命极低。

为克服以上产品的缺点，本发明产品是将可控的磁流变主动隔振技术与金属橡胶被动式隔振技术有机整合，吸取了两种技术优势从而使得隔振效果更加显著，实现低频与高频振动、系统参数可以随时间和激励变化自适应调节的主动振动噪声控制。并且本发明的活塞采用结构可以有效的降低磁芯的涡流损耗，降低装置液体的温度，提高装置的寿命以及整体性能，另外可应用环境更广、产品的可靠性更高、各部件的可替换性更强，生产成本更低、市场前景更广。

发明内容

本发明为了解决现有产品技术问题而使发动机隔振技术更加的成熟，提供了一种隔振悬置结构。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于剪切模式下的低功耗磁流变悬置，包括外缸筒，所述外缸筒内安装内筒，所述内筒上端安装内筒端盖，所述内筒端盖中心孔密封圈穿过压缩杆，所述压缩杆的中部具有台阶段，所述压缩杆下端安装活塞，所述活塞外缠绕有电磁线圈；所述外缸筒内上部设有内隔板，所述压缩杆的台阶段穿过外缸筒的内隔板后安装外端盖，所述外端盖位于压缩杆的上台阶处，所述外端盖与内隔板之间安装金属橡胶；所述外端盖和外缸筒之间设有防尘圈；所述压缩杆开有引线孔，所述电磁线圈通过引线与控制器连接；所述内筒内装有磁流变液。

使用时，将该装置安装于发动机四角，通过其下缸盖的安装孔安装于机架上。工作处于压缩行程时，外端盖受压，压缩金属橡胶，与此同时外端盖也下压压缩杆，压缩杆带动活塞向下运动，当外端盖运动时加速度传感器获取发动机的加速度信息并将信息传递给控制器，控制器时刻计算当前需要的最佳缓冲阻尼力后控制电磁线圈上的电流大小，使得在活塞与内筒之间的间隙处产生磁场。当活塞在压缩杆的带动下向下运动时，内筒的磁流变液体通过活塞与内筒的间隙处的磁场产生磁流变效应后流入到内筒上端。当压缩行程结束时金属橡胶反弹使外端盖复位，加速度传感器在此获取缸盖的振动信息，并将信息传递给控制器，控制器控制电磁线圈上的电流，使得在活塞与内筒之间的间隙处产生磁场。当活塞在压缩杆的带动下向上运动时，上缸筒的液体通过活塞与内筒之间的间隙处产生磁场产生磁流变效应后向下运动流入到内筒下端，至此装置完成一次振动。